JP4487513B2 - Object recognition device - Google Patents

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Description

本発明は、コンベア上のワークのような、撮像手段に対して相対移動する物体の撮像結果を画像処理して、ワークの状態を認識する物体認識装置に係り、特に撮像タイミングでの撮像手段とワークとの位置関係を精度良く得て、精度の高い画像処理結果を得ることができる物体認識装置に関する。   The present invention relates to an object recognition apparatus that recognizes the state of a workpiece by performing image processing on an imaging result of an object that moves relative to the imaging unit, such as a workpiece on a conveyor, and particularly to an imaging unit at an imaging timing. The present invention relates to an object recognition apparatus that can obtain a positional relationship with a workpiece with high accuracy and obtain a highly accurate image processing result.

従来から、ワークと撮像手段の何れか一方、又は両方が移動しながら、撮像手段によってワークを撮像して得た画像を処理し、ワークの状態を認識する技術が、様々な産業分野で利用されている。斯かる技術は、工場の製造ラインにおけるワークの検査作業、仕分け作業、組み立て作業などで使用されている(例えば、特許文献1、2参照)。
図7は従来の典型的な技術例である。
コンベア500上を流れるワーク600が、トリガーセンサ400で検出されると、画像処理装置800にワーク到達信号S40が伝達されて、画像処理装置800が前記ワーク到達信号S40をトリガーとして、撮像手段200によるワーク600の撮像をした結果を、画像処理装置800で処理して、ワークの状態を認識していた。
2. Description of the Related Art Conventionally, techniques for recognizing a state of a workpiece by processing an image obtained by imaging the workpiece by the imaging unit while one or both of the workpiece and the imaging unit are moving are used in various industrial fields. ing. Such a technique is used in work inspection work, sorting work, assembly work, and the like in a factory production line (see, for example, Patent Documents 1 and 2).
FIG. 7 shows a typical example of the prior art.
When the workpiece 600 flowing on the conveyor 500 is detected by the trigger sensor 400, a workpiece arrival signal S40 is transmitted to the image processing apparatus 800, and the image processing apparatus 800 uses the workpiece arrival signal S40 as a trigger to cause the imaging means 200 to perform. The result of imaging the workpiece 600 is processed by the image processing apparatus 800 to recognize the state of the workpiece.

図8は従来の技術例を説明するブロック図である。
画像処理装置800と、トリガーセンサ400と、撮像手段200とで構成され、画像処理装置800は、画像取り込み手段820と、画像メモリ130と、マイクロコンピュータ(以下、マイコンという)140で構成されている。
以上のように構成された物体認識装置の動作について説明する。
(1)トリガーセンサ400は、ワーク600が、撮像手段200の撮像可能な位置へ到達したことを検出して、画像取り込み手段820へワーク到達信号S40を出力する。
(2)画像取り込み手段820は、ワーク到達信号S40をトリガーとして、撮像手段200へ撮像開始信号S41を出力することで撮像手段200によるワーク600の撮像開始を指示する。
(3)撮像手段200はワーク600の撮像結果をアナログ形式のビデオ信号S10として画像取り込み手段820へ出力する。
(4)画像取り込み手段820は、内部でビデオ信号S10をディジタル形式の画像信号S24に変換して、画像メモリ130に一時記憶する。
(5)画像取り込み手段820は、必要量の画像の一時記憶を完了すると、画像取り込み完了信号S27をマイコン140へ出力する。
(6)マイコン140は、画像取り込み完了信号S27を受け取ると、画像メモリ130から画像信号S25を読み込んで画像処理をする。
FIG. 8 is a block diagram for explaining a conventional technical example.
The image processing apparatus 800 includes a trigger sensor 400 and an imaging unit 200. The image processing apparatus 800 includes an image capturing unit 820, an image memory 130, and a microcomputer (hereinafter referred to as a microcomputer) 140. .
The operation of the object recognition apparatus configured as described above will be described.
(1) The trigger sensor 400 detects that the workpiece 600 has reached a position where the imaging unit 200 can capture images, and outputs a workpiece arrival signal S40 to the image capturing unit 820.
(2) The image capturing unit 820 instructs the imaging unit 200 to start imaging the workpiece 600 by outputting the imaging start signal S41 to the imaging unit 200 using the workpiece arrival signal S40 as a trigger.
(3) The imaging unit 200 outputs the imaging result of the workpiece 600 to the image capturing unit 820 as an analog video signal S10.
(4) The image capturing means 820 internally converts the video signal S10 into a digital image signal S24 and temporarily stores it in the image memory 130.
(5) When the image capture means 820 completes the temporary storage of the required amount of images, it outputs an image capture completion signal S27 to the microcomputer 140.
(6) Upon receiving the image capture completion signal S27, the microcomputer 140 reads the image signal S25 from the image memory 130 and performs image processing.

特開2000−241363号公報JP 2000-241363 A 特開2002−259943号公報JP 2002-259943 A

しかしながら従来の物体認識装置では、トリガーセンサ400のワーク到達信号S40がトリガーとなり、画像処理装置800内部の処理を経由して、撮像手段200によるワーク600の撮像開始を指示する構成であったため、ワーク到達タイミングと撮像タイミングとの間に無視出来ないタイムラグが発生し、高い精度でワークの状態を認識することが困難であった。
更に、撮像手段200として、一般的なCCDカメラを使用する場合には、CCDカメラの特性上、垂直同期期間には、撮像開始信号S41を受け付けることが出来ないので、前記タイムラグの予測も困難であった。
本発明は、撮像手段に対して相対移動するワークの撮像結果を処理し、ワークの状態を認識する物体認識装置において、撮像タイミングでの前記撮像手段と前記ワークとの位置関係を精度良く検出し、精度の高い画像処理結果を得ることのできる物体認識装置を提供することを目的とする。
However, in the conventional object recognition device, the workpiece arrival signal S40 of the trigger sensor 400 is a trigger, and the imaging unit 200 instructs the start of imaging of the workpiece 600 via the processing in the image processing device 800. A time lag that cannot be ignored occurs between the arrival timing and the imaging timing, and it is difficult to recognize the state of the workpiece with high accuracy.
Further, when a general CCD camera is used as the imaging means 200, the imaging start signal S41 cannot be received during the vertical synchronization period due to the characteristics of the CCD camera, and therefore it is difficult to predict the time lag. there were.
According to the present invention, an object recognition apparatus that processes an imaging result of a workpiece that moves relative to an imaging unit and recognizes the state of the workpiece accurately detects a positional relationship between the imaging unit and the workpiece at an imaging timing. An object of the present invention is to provide an object recognition apparatus capable of obtaining a highly accurate image processing result.

本発明の第1の構成に係る物体認識装置は、ワークを撮像しビデオ信号を出力する撮像手段と、前記ワークの撮像タイミング生成に利用するトリガーセンサと、前記ワークの撮像結果を処理する画像処理装置とを備え、前記ワークと前記撮像手段の何れか一方、又は両方が移動しながら前記撮像手段による前記ワークの撮像をした結果を画像処理し、前記ワークの状態を認識する物体認識装置において、前記撮像手段による撮像タイミングでの前記ワークと前記撮像手段との位置関係を検出するエンコーダを設け、前記画像処理装置は、前記エンコーダで検出した前記ワークと前記撮像手段との位置関係に基づいて前記ワークの状態を認識することを特徴とする。
この第1の構成においては、エンコーダにより、ワークと撮像手段との位置関係を検出し、画像処理装置では、その位置関係に基づいてワークの状態を認識する。これにより、撮像タイミングでの撮像手段とワークとの位置関係を精度よく検出することができる。
An object recognition apparatus according to a first configuration of the present invention includes an imaging unit that images a workpiece and outputs a video signal, a trigger sensor that is used to generate an imaging timing of the workpiece, and an image processing that processes an imaging result of the workpiece In the object recognition apparatus that recognizes the state of the workpiece by performing image processing on the result of imaging the workpiece by the imaging unit while either one or both of the workpiece and the imaging unit move, An encoder that detects a positional relationship between the workpiece and the imaging unit at an imaging timing by the imaging unit is provided, and the image processing apparatus is configured to perform the operation based on the positional relationship between the workpiece and the imaging unit detected by the encoder. It is characterized by recognizing the state of the workpiece.
In this first configuration, the encoder detects the positional relationship between the workpiece and the imaging means, and the image processing apparatus recognizes the workpiece state based on the positional relationship. Thereby, the positional relationship between the imaging means and the workpiece at the imaging timing can be detected with high accuracy.

本発明の第2の構成に係る物体認識装置は、前記第1の構成において、前記エンコーダは、前記ワークと前記撮像手段との相対的な移動に伴い発生するエンコーダ信号を出力し、前記画像処理装置に供給することを特徴とする。
この第2の構成においては、エンコーダの出力信号が、画像処理装置に供給されるので、画像処理装置は、エンコーダ信号を利用して、ワークと撮像手段との相対的な位置関係を精度よく検出することができる。
本発明の第3の構成に係る物体認識装置は、前記第1の構成において、前記トリガーセンサは、前記ワークと前記撮像手段の相対位置を初期化するための撮像位置初期化信号を生成し、前記撮像位置初期化信号を前記画像処理装置に供給することを特徴とする。
この第3の構成においては、トリガーセンサの出力信号が、画像処理装置に供給されるので、画像処理装置は、トリガー信号を利用して、ワークと撮像手段との相対的な位置関係の初期化をすることができる。
本発明の第4の構成に係る物体認識装置は、前記第1の構成において、前記撮像手段は、前記ワークと前記撮像手段の相対位置に関わらず、撮像手段内部で生成する垂直同期信号に同期したタイミングで、前記ワークを撮像した結果を前記ビデオ信号として出力し、前記ビデオ信号を前記画像処理装置に供給することを特徴とする。
この第4の構成においては、撮像手段は、ワークと撮像手段の相対位置に拘わらず、撮像した結果をビデオ信号として画像処理装置に供給すればいいので、撮像手段と画像処理装置との間の構成がシンプルとなる。
In the object recognition apparatus according to a second configuration of the present invention, in the first configuration, the encoder outputs an encoder signal generated with relative movement between the workpiece and the imaging unit, and the image processing It supplies to an apparatus, It is characterized by the above-mentioned.
In this second configuration, since the output signal of the encoder is supplied to the image processing apparatus, the image processing apparatus uses the encoder signal to accurately detect the relative positional relationship between the workpiece and the imaging means. can do.
In the object recognition apparatus according to a third configuration of the present invention, in the first configuration, the trigger sensor generates an imaging position initialization signal for initializing a relative position between the workpiece and the imaging means, The imaging position initialization signal is supplied to the image processing apparatus.
In this third configuration, since the output signal of the trigger sensor is supplied to the image processing device, the image processing device initializes the relative positional relationship between the workpiece and the imaging means using the trigger signal. Can do.
In the object recognition apparatus according to a fourth configuration of the present invention, in the first configuration, the imaging unit is synchronized with a vertical synchronization signal generated inside the imaging unit, regardless of a relative position between the workpiece and the imaging unit. At this timing, the result of imaging the workpiece is output as the video signal, and the video signal is supplied to the image processing apparatus.
In the fourth configuration, the imaging unit only has to supply the imaged result to the image processing apparatus as a video signal regardless of the relative position between the workpiece and the imaging unit. The configuration is simple.

本発明の第5の構成に係る物体認識装置は、前記第1の構成において、前記画像処理装置は、前記ビデオ信号と、前記撮像位置初期化信号と、前記エンコーダ信号と、撮像位置最小信号と、撮像位置最大信号を入力として、画像取り込み開始信号と、撮像位置信号を生成する撮像位置検出手段と、前記画像取り込み開始信号を受け取ると、前記ビデオ信号をディジタル形式に変換して画像信号として出力し、一連の画像の取り込み動作を完了すると画像取り込み完了信号を出力する画像取り込み手段と、前記画像取り込み手段から出力される画像信号を一時記憶する画像メモリと、前記画像取り込み完了信号を受け取ると、前記撮像位置信号を利用して、前記画像メモリに記憶された画像を処理するマイクロコンピュータとを有することを特徴とする。
この第5の構成においては、ビデオ信号と、撮像位置初期化信号と、エンコーダ信号と、撮像位置最小信号と、撮像位置最大信号を入力として、生成した画像取り込み開始信号と撮像位置信号を基に、画像メモリへ一時記憶した画像の処理をするので、ワーク到達タイミングと撮像タイミングとの間のタイムラグを小さくすることができる。
In the object recognition device according to a fifth configuration of the present invention, in the first configuration, the image processing device includes the video signal, the imaging position initialization signal, the encoder signal, and the imaging position minimum signal. The image capturing start signal, the image capturing position detecting means for generating the image capturing position signal, and the image capturing start signal are received and the video signal is converted into a digital format and output as an image signal. Then, upon completion of a series of image capture operations, an image capture unit that outputs an image capture completion signal, an image memory that temporarily stores an image signal output from the image capture unit, and the image capture completion signal are received. And a microcomputer that processes the image stored in the image memory using the imaging position signal. To.
In the fifth configuration, the video signal, the imaging position initialization signal, the encoder signal, the imaging position minimum signal, and the imaging position maximum signal are input, and the generated image capture start signal and the imaging position signal are used as input. Since the image temporarily stored in the image memory is processed, the time lag between the workpiece arrival timing and the imaging timing can be reduced.

本発明の第6の構成に係る物体認識装置は、前記第5の構成において、前記撮像位置検出手段は、前記ビデオ信号を入力として、公知の垂直同期分離回路で垂直同期信号を出力し、前記エンコーダ信号と前記撮像位置初期化信号を入力として、予め設定された基準位置からの前記ワークと前記撮像手段の相対移動量を位置信号として生成し、前記位置信号が、前記撮像位置最小信号より大で、且つ、前記撮像位置最大信号より小であるかを判断し、条件を満たす場合には前記垂直同期信号の通過を許可し、条件を満たさない場合には前記垂直同期信号の通過を禁止し、得られる信号から画像取り込み開始信号を生成して出力し、前記画像取り込み開始信号をトリガーとして、前記位置信号を一時記憶した結果を撮像位置信号として出力することを特徴とする。
この第6の構成においては、位置信号を入力とし、撮像位置最小信号と撮像位置最大信号を判断条件として、垂直同期信号を画像取り込み開始信号として利用するか否かの判断をし、更に、前記画像取り込み開始信号をトリガーとして、一時記憶により得られる位置信号を撮像位置信号とするので、ワーク到達タイミングと撮像タイミングとの間のタイムラグの小さな画像を得ることができる。
本発明の第7の構成に係る物体認識装置は、前記第5の構成において、前記撮像位置最小信号と、前記撮像位置最大信号は、前記マイクロコンピュータ、或いは、ディップスイッチなどのマニュアル式の設定値変更手段によって任意に設定されるものであることを特徴とする。
この第7の構成においては、撮像位置最小信号と撮像位置最大信号が、マイクロコンピュータまたはディップスイッチで任意に設定できるので、柔軟性のあるシステムを構築することができる。
In the object recognition device according to a sixth configuration of the present invention, in the fifth configuration, the imaging position detection means receives the video signal, outputs a vertical synchronization signal by a known vertical synchronization separation circuit, and An encoder signal and the imaging position initialization signal are input, and a relative movement amount between the workpiece and the imaging means from a preset reference position is generated as a position signal, and the position signal is larger than the imaging position minimum signal. And if it is smaller than the imaging position maximum signal, if the condition is satisfied, the passage of the vertical synchronization signal is permitted, and if the condition is not satisfied, the passage of the vertical synchronization signal is prohibited. An image capture start signal is generated and output from the obtained signal, and the result of temporarily storing the position signal is output as an imaging position signal using the image capture start signal as a trigger. The features.
In the sixth configuration, the position signal is input, the image capturing position minimum signal and the image capturing position maximum signal are used as the determination conditions, and it is determined whether or not to use the vertical synchronization signal as the image capture start signal. Since the position signal obtained by temporary storage is used as the imaging position signal with the image capture start signal as a trigger, an image with a small time lag between the workpiece arrival timing and the imaging timing can be obtained.
In the object recognition device according to a seventh configuration of the present invention, in the fifth configuration, the imaging position minimum signal and the imaging position maximum signal are manually set values such as the microcomputer or a dip switch. It is arbitrarily set by the changing means.
In the seventh configuration, the imaging position minimum signal and the imaging position maximum signal can be arbitrarily set by a microcomputer or a dip switch, so that a flexible system can be constructed.

本発明の第8の構成に係る物体認識装置は、前記第1の構成において、前記ワークを、薄型基板収容カセットに収容された薄型基板とした物体認識装置であって、前記薄型基板収容カセットの蓋を開閉する蓋開閉装置を備え、前記蓋開閉装置の固定部は、前記薄型基板収容カセットを搭載可能な固定台と、前記固定台に装着されたドグと、前記固定台に装着されたリニアスケールとからなり、前記蓋開閉装置の移動部は、前記薄型基板収容カセットの蓋を保持するとともに、その上方に前記撮像手段および前記画像処理装置が装着された蓋保持部と、前記蓋保持部に連動して昇降動作する取り付けプレートと、前記取り付けプレートに装着されたトリガーセンサと、前記取り付けプレートに装着されたリニア式のエンコーダとからなり、前記薄型基板収容カセット内部に収容された薄型基板を、前記撮像手段で撮像した結果を、前記画像処理装置で画像処理し、前記薄型基板の状態を認識することを特徴とする。
この第8の構成においては、昇降動作することのできる蓋保持部の上方に、本発明の物体認識装置の撮像手段が装着され、更に、蓋保持部に連動して昇降動作する取り付けプレートに、トリガーセンサとリニア式エンコーダが装着され、固定台には、ドグとリニアスケールが装着されているので、薄型基板収容カセット内部に収容された薄型基板の状態を、撮像手段で精度よく撮像した結果を基に、認識することができる。
An object recognition device according to an eighth configuration of the present invention is the object recognition device according to the first configuration, wherein the workpiece is a thin substrate housed in a thin substrate housing cassette, A lid opening / closing device that opens and closes the lid, and a fixing portion of the lid opening / closing device includes a fixing base on which the thin substrate storage cassette can be mounted, a dog mounted on the fixing base, and a linear mounted on the fixing base A moving part of the lid opening / closing device holding a lid of the thin substrate storage cassette, and a lid holding part on which the imaging means and the image processing device are mounted, and a lid holding part. A mounting plate that moves up and down in conjunction with the trigger plate, a trigger sensor mounted on the mounting plate, and a linear encoder mounted on the mounting plate, A thin substrate accommodated inside the mold substrate storage holder, the result of imaging by the imaging means, the image processing by the image processing device, and recognizes the state of the thin substrate.
In this eighth configuration, the imaging means of the object recognition device of the present invention is mounted above the lid holding portion that can be moved up and down, and further, on the mounting plate that moves up and down in conjunction with the lid holding portion, Since the trigger sensor and linear encoder are mounted, and the dog and linear scale are mounted on the fixed base, the image of the state of the thin substrate housed in the thin substrate housing cassette is accurately captured by the imaging means. It can be recognized on the basis.

本発明の第9の構成に係る物体認識装置は、前記第8の構成において、前記撮像手段は、前記蓋保持部の昇降動作に伴って、前記薄型基板収容カセット内部に収容された薄型基板の収容状態を撮像し、結果をビデオ信号として、前記画像処理装置に供給することを特徴とする。
この第9の構成においては、蓋保持部の昇降動作に伴って、撮像手段が撮像した結果を画像処理装置に供給するので、画像処理装置による薄型基板収容カセット中の薄型基板の状態認識ができる。
本発明の第10の構成に係る物体認識装置は、前記第8の構成において、前記蓋保持部は、開閉機構によって取り外した前記薄型基板収容カセットの蓋を、エア吸着などの機構によって保持し、モータ駆動機構、或いはエア駆動機構によって、昇降動作することを特徴とする。
この第10の構成においては、蓋保持部は、撮像手段を上方に装着した状態で、開閉機構で蓋の開いた状態で昇降動作するので、昇降動作中に薄型基板収容カセット内の薄型基板の状態を撮像することができる。
本発明の第11の構成に係る物体認識装置は、前記第8の構成において、前記トリガーセンサは、前記蓋保持部の昇降動作の際に、予め設定された基準位置で、前記ドグと前記トリガーセンサの検出スリットが交差するような構成とし、前記トリガーセンサが、前記ドグを通過するタイミングで、前記画像処理装置に撮像位置初期化信号を供給することを特徴とする。
この第11の構成においては、蓋保持部と同期して昇降動作する取り付け板に装着されたトリガーセンサの装着を、ドグとトリガーセンサの検出スリットが、予め設定された基準位置で交差するようにしたので、画像処理装置は、トリガーセンサの出力信号を基に、薄型基板収容カセット内部の薄型基板に対する蓋保持部の相対位置を初期化することができる。
本発明の第12の構成に係る物体認識装置は、前記第8の構成において、前記リニア式のエンコーダは、前記蓋保持部の昇降動作の際に、前記リニアスケールの各スリットと交差するような構成とし、前記リニア式のエンコーダが前記リニアスケールの各スリットと交差する度に状態の変化するエンコーダ信号を、前記画像処理装置に供給することを特徴とする。
この第12の構成においては、蓋保持部の上方に装着されたリニアセンサが、蓋保持部の昇降動作の際に、リニアスケールの各スリットを交差するようにしたので、画像処理装置は、リニアエンコーダの出力信号を基に、薄型基板収容カセット内部の薄型基板に対する蓋保持部の相対位置を検出することができる。
An object recognition apparatus according to a ninth configuration of the present invention is the object recognition device according to the eighth configuration, wherein the imaging unit is configured to receive a thin substrate accommodated in the thin substrate accommodation cassette along with a lifting operation of the lid holding portion. The accommodation state is imaged, and the result is supplied as a video signal to the image processing apparatus.
In the ninth configuration, as the lid holding unit moves up and down, the image picked up by the image pickup means is supplied to the image processing device, so that the state of the thin substrate in the thin substrate storage cassette can be recognized by the image processing device. .
In the object recognition device according to a tenth configuration of the present invention, in the eighth configuration, the lid holding unit holds the lid of the thin substrate storage cassette removed by the opening / closing mechanism by a mechanism such as air adsorption, It is characterized by moving up and down by a motor drive mechanism or an air drive mechanism.
In the tenth configuration, the lid holding unit moves up and down with the imaging means mounted upward and with the lid opened by the opening / closing mechanism, so that the thin substrate in the thin substrate storage cassette is moved up and down. The state can be imaged.
In the object recognition apparatus according to an eleventh configuration of the present invention, in the eighth configuration, the trigger sensor is configured to move the dog and the trigger at a reference position set in advance when the lid holding unit is moved up and down. The detection slits of the sensors intersect each other, and the trigger sensor supplies an imaging position initialization signal to the image processing device at a timing when it passes the dog.
In the eleventh configuration, when the trigger sensor mounted on the mounting plate that moves up and down in synchronization with the lid holding portion is mounted, the dog and the detection slit of the trigger sensor intersect at a preset reference position. Therefore, the image processing apparatus can initialize the relative position of the lid holding portion with respect to the thin substrate inside the thin substrate accommodation cassette based on the output signal of the trigger sensor.
In the object recognition device according to a twelfth configuration of the present invention, in the eighth configuration, the linear encoder crosses each slit of the linear scale when the lid holding unit is moved up and down. An encoder signal whose state changes whenever the linear encoder crosses each slit of the linear scale is supplied to the image processing apparatus.
In the twelfth configuration, since the linear sensor mounted above the lid holding portion crosses each slit of the linear scale when the lid holding portion is moved up and down, the image processing apparatus Based on the output signal of the encoder, it is possible to detect the relative position of the lid holding portion with respect to the thin substrate inside the thin substrate housing cassette.

本発明の第13の構成に係る物体認識装置は、前記第8の構成において、撮像位置検出手段は前記第6の構成を備え、前記マイクロコンピュータが、前記撮像位置検出手段の撮像位置最小信号として、前記各薄型基板の下方の高さに対応する値を設定し、前記撮像位置検出手段の撮像位置最大信号として、前記各薄型基板の上方の高さに対応する値を設定し、前記撮像位置最小信号と前記撮像位置最大信号の差は、前記撮像手段のフレームレートと、前記撮像手段の視野と、前記撮像手段と前記薄型基板収容カセットの相対移動速度を考慮して、適切な値を設定することを特徴とする。
この第13の構成においては、マイクロコンピュータが、画像位置最小信号と撮像位置最大信号を設定するようにし、更に、設定する値は、撮像位置最小信号と撮像位置最大信号との差が、撮像手段のフレームレートと、視野と、撮像手段と、薄型基板収容カセットとの相対速度を考慮して設定するようにしたので、マイクロコンピュータのプログラムを変更することで、薄型基板の画像処理と認識処理を柔軟にすることができる。
According to a thirteenth configuration of the present invention, in the eighth configuration, the imaging position detection means includes the sixth configuration, and the microcomputer uses the imaging position detection means as an imaging position minimum signal. , A value corresponding to the lower height of each thin substrate is set, and a value corresponding to the upper height of each thin substrate is set as the imaging position maximum signal of the imaging position detecting means, and the imaging position The difference between the minimum signal and the maximum imaging position signal is set to an appropriate value in consideration of the frame rate of the imaging means, the field of view of the imaging means, and the relative movement speed of the imaging means and the thin substrate storage cassette. It is characterized by doing.
In the thirteenth configuration, the microcomputer sets the minimum image position signal and the maximum imaging position signal, and the set value is the difference between the minimum imaging position signal and the maximum imaging position signal. The frame rate, field of view, imaging means, and relative speed of the thin substrate storage cassette are set in consideration of the frame rate, the image processing and recognition processing of the thin substrate can be performed by changing the microcomputer program. Can be flexible.

本発明によれば、撮像手段に対して相対移動するワークの撮像結果を画像処理し、ワークの状態を認識する物体認識装置において、撮像手段による撮像タイミングでのワークと撮像手段との位置関係を検出するエンコーダを設け、画像処理装置によって、エンコーダで検出したワークと撮像手段との位置関係に基づいてワークの状態を認識する構成としたことにより、トリガーセンサのワーク到達信号をトリガーとして、画像処理装置内部の処理を経由し、撮像手段によるワーク撮像開始を指示する構成であった従来技術に対し、撮像タイミングでの撮像手段とワークとの位置関係を精度良く検出でき、精度の高い画像処理結果を得ることができる。
また、従来技術では、撮像手段を、トリガー信号を受け付ける機能を有したものとする必要があったが、本発明では、トリガー信号を受け付ける機能の無い標準のCCDカメラ等を撮像手段として、使用することができるという効果もある。
According to the present invention, in the object recognition apparatus that recognizes the state of the workpiece by performing image processing on the imaging result of the workpiece that moves relative to the imaging means, the positional relationship between the workpiece and the imaging means at the imaging timing by the imaging means is determined. An encoder to detect is provided, and the image processing apparatus recognizes the state of the workpiece based on the positional relationship between the workpiece detected by the encoder and the imaging means, so that image processing is performed using the workpiece arrival signal of the trigger sensor as a trigger. Compared to the prior art that was configured to instruct the imaging start of the workpiece imaging via the internal processing of the device, the positional relationship between the imaging means and the workpiece at the imaging timing can be detected with high accuracy, and the image processing result with high accuracy Can be obtained.
In the prior art, the image pickup means has to have a function of receiving a trigger signal. However, in the present invention, a standard CCD camera or the like having no function of receiving a trigger signal is used as the image pickup means. There is also an effect that it is possible.

(第1の実施の形態)
まず、図1と図2を参照して、本発明の第1の実施の形態の構成について説明する。
本実施の形態における物体認識装置は、ワーク600を撮像しビデオ信号S10を出力する撮像手段200と、トリガーセンサ400と、コンベア500の動きを検出するエンコーダ300と、画像処理装置100からなる。
撮像手段200は、コンベア500上のワーク600と撮像手段200の相対位置に関わらず、撮像手段200内部で生成する垂直同期信号に同期したタイミングで、ワーク600を撮像した結果をビデオ信号S10として、画像処理装置100に供給するようになっている。
トリガーセンサ400は、フォトセンサや磁気センサなどの近接スイッチ、あるいはリミットスイッチのような接触式のスイッチのいずれをも使用することができ、ワーク600が予め設定した基準位置に到達したのを検出すると、ワーク600と撮像手段200の相対位置を初期化するための撮像位置初期化信号S12を生成し、画像処理装置100に供給する。
(First embodiment)
First, the configuration of the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 1 and FIG.
The object recognition apparatus according to the present embodiment includes an imaging unit 200 that captures an image of a workpiece 600 and outputs a video signal S10, a trigger sensor 400, an encoder 300 that detects the movement of the conveyor 500, and the image processing apparatus 100.
The imaging unit 200 captures the result of imaging the workpiece 600 as a video signal S10 at a timing synchronized with a vertical synchronization signal generated inside the imaging unit 200 regardless of the relative position between the workpiece 600 on the conveyor 500 and the imaging unit 200. The image data is supplied to the image processing apparatus 100.
The trigger sensor 400 can use either a proximity switch such as a photo sensor or a magnetic sensor, or a contact type switch such as a limit switch, and detects that the workpiece 600 has reached a preset reference position. The imaging position initialization signal S12 for initializing the relative position between the workpiece 600 and the imaging means 200 is generated and supplied to the image processing apparatus 100.

エンコーダ300は、コンベア500を駆動する図示しないモータと接続されていて、コンベア500上のワーク600の移動に伴いエンコーダ信号S11を生成し、画像処理装置100に供給する。
画像処理装置100は、ビデオ信号S10と、撮像位置初期化信号S12と、エンコーダ信号S11と、撮像位置最小信号S21と、撮像位置最大信号S22を入力として、画像取り込み開始信号S23と、撮像位置信号S26を生成する撮像位置検出手段110と、画像取り込み開始信号S23を受け取ると、ビデオ信号S10をディジタル形式に変換して画像信号S24として出力し、一連の画像の取り込み動作を完了すると画像取り込み完了信号S27を出力する画像取り込み手段120と、画像取り込み手段120から出力される画像信号S24を一時記憶する画像メモリ130と、画像取り込み完了信号S27を受け取ると、撮像位置信号S26を利用して、画像メモリ130に記憶された画像を処理するマイコン140とを有している。
マイコン140は、撮像位置最小信号S21と、撮像位置最大信号S22を、撮像手段200のフレームレートと、撮像手段200の視野と、コンベア500の動作速度を考慮した上で、適切な値に設定する。
The encoder 300 is connected to a motor (not shown) that drives the conveyor 500, generates an encoder signal S <b> 11 as the work 600 moves on the conveyor 500, and supplies the encoder signal S <b> 11 to the image processing apparatus 100.
The image processing apparatus 100 receives the video signal S10, the image capturing position initialization signal S12, the encoder signal S11, the image capturing position minimum signal S21, and the image capturing position maximum signal S22, and receives the image capturing start signal S23 and the image capturing position signal. When the imaging position detection unit 110 that generates S26 and the image capture start signal S23 are received, the video signal S10 is converted into a digital format and output as an image signal S24. When a series of image capture operations is completed, the image capture completion signal When the image capturing unit 120 that outputs S27, the image memory 130 that temporarily stores the image signal S24 output from the image capturing unit 120, and the image capturing completion signal S27 are received, the image memory is used by using the imaging position signal S26. And a microcomputer 140 that processes the image stored in 130. There.
The microcomputer 140 sets the imaging position minimum signal S21 and the imaging position maximum signal S22 to appropriate values in consideration of the frame rate of the imaging unit 200, the field of view of the imaging unit 200, and the operating speed of the conveyor 500. .

次に、撮像位置検出手段110の内部の構成について、図3を参照して説明する。
垂直同期分離回路111は、外部より入力されるビデオ信号S10を入力として、撮像タイミングである垂直同期信号S31を生成する。カウンタ回路112は、外部より入力されるエンコーダ信号S11のパルス数をカウントし、撮像位置初期化信号S12の入力タイミングで、カウント値をクリアすることで、位置信号S30を生成する。比較回路113は、位置信号S30が、外部から入力される撮像位置最小信号S21より大である場合に、アクティブ状態となる正論理の信号S32を出力する。比較回路114は、位置信号S30が、外部から入力される撮像位置最大信号S22より大である場合に、アクティブ状態となる正論理の信号S33を出力する。
論理回路117は、信号S32と、信号S33を論理反転回路116で論理反転した信号と、垂直同期信号S31を論理反転回路115で論理反転した信号を入力とする3入力の論理積回路として機能し、画像取り込み開始信号S23を生成して外部に出力する。
ラッチ回路118は、画像取り込み開始信号S23をトリガーとして、位置信号S30の値を一時記憶し、撮像位置信号S26として外部に出力する。
Next, the internal configuration of the imaging position detection unit 110 will be described with reference to FIG.
The vertical synchronization separation circuit 111 receives a video signal S10 input from the outside and generates a vertical synchronization signal S31 that is an imaging timing. The counter circuit 112 counts the number of pulses of the encoder signal S11 input from the outside, and generates the position signal S30 by clearing the count value at the input timing of the imaging position initialization signal S12. The comparison circuit 113 outputs a positive logic signal S32 that is in an active state when the position signal S30 is larger than the imaging position minimum signal S21 input from the outside. The comparison circuit 114 outputs a positive logic signal S33 that is in an active state when the position signal S30 is larger than the imaging position maximum signal S22 input from the outside.
The logic circuit 117 functions as a 3-input AND circuit that receives the signal S32, the signal obtained by logically inverting the signal S33 by the logic inverting circuit 116, and the signal obtained by logically inverting the vertical synchronization signal S31 by the logic inverting circuit 115. Then, the image capturing start signal S23 is generated and output to the outside.
The latch circuit 118 temporarily stores the value of the position signal S30 using the image capture start signal S23 as a trigger and outputs the value as an imaging position signal S26 to the outside.

更に、図4を参照して、本発明の実施の形態のタイミング図について説明する。
撮像手段200から出力されるビデオ信号S10は、垂直同期信号S31に同期して出力され、画像取り込み開始信号S23の立ち上がりタイミングで、撮像位置信号S26が更新され、この後に、画像取り込み手段120による画像信号S24の画像メモリ130への書き込みが開始され、1フィールド分の画像信号を画像メモリ130に記憶した後に、画像取り込み完了信号S27が出力される。
ここで、画像取り込み開始信号S23、及び、撮像位置信号S26は、実際にワークを撮像したタイミングである垂直同期信号S31と、ほぼ同時に発生することは明らかである。
Further, a timing diagram of the embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
The video signal S10 output from the imaging unit 200 is output in synchronization with the vertical synchronization signal S31, the imaging position signal S26 is updated at the rising timing of the image capturing start signal S23, and then the image captured by the image capturing unit 120 is updated. Writing of the signal S24 to the image memory 130 is started, and an image signal for one field is stored in the image memory 130, and then an image capture completion signal S27 is output.
Here, it is clear that the image capturing start signal S23 and the imaging position signal S26 are generated almost simultaneously with the vertical synchronization signal S31 that is the timing at which the workpiece is actually imaged.

(第2の実施の形態)
次に、本発明の第2の実施の形態について、図5を参照して説明する。
図5は、本発明の第2の実施の形態に係る薄型基板収容カセットの蓋開閉装置の側面図である。この実施の形態においては、認識の対象であるワークを、薄型基板収容カセットに収容された薄型基板としたものである。この薄型基板収容カセットは、蓋703を開閉する開閉装置を備えている。
蓋開閉装置の固定部は、薄型基板収容カセットを搭載可能な固定台711と、固定台711に装着されたドグ712と、固定台711に装着されたリニアスケール713とからなる。
蓋開閉装置の移動部は、蓋保持部721と、蓋保持部721の上方に装着された撮像手段200および画像処理装置100と、蓋保持部721に連動して昇降動作する取り付けプレート722と、取り付けプレート722に装着された透過型トリガーセンサ410と、取り付けプレート722に装着されたリニア式のエンコーダ310とからなる。
また、薄型基板収容カセットは、薄型基板収容カセットの外形を構成するフレーム701と、蓋開閉装置によって開閉される蓋703と、薄型基板704を整然と収容する目的で装備された複数のスロット702とからなり、内部に最大でスロット702の数と同じ枚数の薄型基板704を収容する。
(Second Embodiment)
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
FIG. 5 is a side view of the lid opening / closing device of the thin substrate accommodation cassette according to the second embodiment of the present invention. In this embodiment, the workpiece to be recognized is a thin substrate housed in a thin substrate housing cassette. This thin substrate storage cassette includes a lid opening / closing device that opens and closes the lid 703.
The fixing part of the lid opening / closing device includes a fixing base 711 on which a thin substrate housing cassette can be mounted, a dog 712 attached to the fixing base 711, and a linear scale 713 attached to the fixing base 711.
The moving part of the lid opening / closing device includes a lid holding part 721, the imaging means 200 and the image processing apparatus 100 mounted above the lid holding part 721, an attachment plate 722 that moves up and down in conjunction with the lid holding part 721, The transmission type trigger sensor 410 is mounted on the mounting plate 722 and the linear encoder 310 is mounted on the mounting plate 722.
The thin substrate accommodation cassette includes a frame 701 that forms the outer shape of the thin substrate accommodation cassette, a lid 703 that is opened and closed by a lid opening / closing device, and a plurality of slots 702 that are equipped for the purpose of orderly accommodating the thin substrate 704. Thus, the same number of thin substrates 704 as the number of slots 702 are accommodated inside.

撮像手段200は、蓋保持部721の上方に装着されて、蓋保持部721の昇降動作に伴って、前記薄型基板収容カセット内部に収容された薄型基板704の収容状態を撮像し、結果をビデオ信号S10として、画像処理装置100に供給する。
蓋保持部721は、図示しない開閉機構によって取り外した薄型基板収容カセットの蓋703を、図示しないエア吸着などの機構によって保持し、図示しないモータ駆動機構、或いはエア駆動機構によって昇降動作できる。
The imaging means 200 is mounted above the lid holding portion 721, and images the accommodation state of the thin substrate 704 accommodated inside the thin substrate accommodation cassette as the lid holding portion 721 moves up and down, and the result is video. The signal S10 is supplied to the image processing apparatus 100.
The lid holding unit 721 holds the lid 703 of the thin substrate housing cassette removed by an opening / closing mechanism (not shown) by a mechanism such as air suction (not shown) and can be moved up and down by a motor driving mechanism or an air driving mechanism (not shown).

透過型トリガーセンサ410は、蓋保持部721の昇降動作の際に、予め設定された基準位置で、ドグ712と透過型トリガーセンサ410の検出スリットが交差するようになっていて、透過型トリガーセンサ410が、ドグ712を通過するタイミングで、画像処理装置100に撮像位置初期化信号S12を供給する。
リニア式のエンコーダ310は、蓋保持部721の昇降動作の際に、リニアスケール713の各スリットと交差するようになっていて、リニア式のエンコーダ310がリニアスケール713の各スリットと交差する度に、画像処理装置100に供給するエンコーダ信号S11を生成する。
マイコン140は、撮像位置検出手段110の撮像位置最小信号S21として、各薄型基板704の下方の高さに対応する値を設定し、撮像位置検出手段110の撮像位置最大信号S22として、各薄型基板704の上方の高さに対応する値を設定し、撮像位置最小信号S21と撮像位置最大信号S22の差は、撮像手段200のフレームレートと視野と、蓋保持部721の移動速度を考慮して、適切な値を設定する。
The transmission type trigger sensor 410 is configured such that the dog 712 and the detection slit of the transmission type trigger sensor 410 intersect at a preset reference position when the lid holding unit 721 moves up and down. 410 supplies the imaging position initialization signal S12 to the image processing apparatus 100 at the timing of passing the dog 712.
The linear encoder 310 intersects with each slit of the linear scale 713 when the lid holding portion 721 moves up and down, and each time the linear encoder 310 intersects with each slit of the linear scale 713. The encoder signal S11 to be supplied to the image processing apparatus 100 is generated.
The microcomputer 140 sets a value corresponding to the height below each thin substrate 704 as the imaging position minimum signal S21 of the imaging position detection means 110, and each thin substrate as the imaging position maximum signal S22 of the imaging position detection means 110. A value corresponding to the height above 704 is set, and the difference between the imaging position minimum signal S21 and the imaging position maximum signal S22 takes into consideration the frame rate and field of view of the imaging means 200 and the moving speed of the lid holding unit 721. Set an appropriate value.

次に、図6に示す流れ図に従って、本発明の第2の実施の形態の動作フローを説明する。
ステップ1:薄型基板収容カセットが、固定台711に搭載された状態で、蓋保持部721の昇降動作が開始される。
ステップ2:蓋保持部721が、予め設定された基準位置へ到達し、透過型トリガーセンサ410が、撮像位置初期化信号S12を発生すると、撮像位置検出手段110内部で生成される位置信号S30が初期化される。
ステップ3:マイコン140内部で保持するスロット702の処理手続き上の識別番号Nを0に初期化する。
ステップ4:マイコン140は、前記識別番号Nに対応するスロット702中に収容される薄型基板704の位置を考慮し、撮像位置最小信号S21と撮像位置最大信号S22を、撮像位置検出手段110に対して指示する。
ステップ5:蓋保持部721が昇降動作し、撮像位置最小信号S21と撮像位置最大信号S22で指示した範囲内で、撮像手段200の撮像タイミングとなり、薄型基板702を撮像すると、撮像位置検出手段110が撮像位置信号S26を更新すると同時に、画像取り込み開始信号S23を出力する。
ステップ6:画像取り込み手段120による画像取り込みが開始され、必要量の画像の画像メモリ130への一時記憶を完了すると、マイコン140へ画像取り込み完了信号S27が出力される。
ステップ7:前記撮像タイミングで検出した撮像位置信号S26に基づき、マイコン140が、薄型基板704の撮像結果を画像処理する。
ステップ8:マイコン140は、前記識別番号Nに1を加算して、前記識別番号Nの値を更新する。
ステップ9:前記識別番号Nの値がスロット702の数と同じ場合には、スロット702の全てについて処理したものと判断し処理を完了し、前記識別番号Nの値がスロット702の数と違う場合には、未処理のスロット702が有るものと判断して、ステップ704に戻り、次のスロット702について同様の処理を繰り返す。
Next, the operation flow of the second embodiment of the present invention will be described with reference to the flowchart shown in FIG.
Step 1: With the thin substrate storage cassette mounted on the fixed base 711, the lifting / lowering operation of the lid holding portion 721 is started.
Step 2: When the lid holding unit 721 reaches a preset reference position and the transmission trigger sensor 410 generates the imaging position initialization signal S12, a position signal S30 generated inside the imaging position detection unit 110 is generated. It is initialized.
Step 3: The identification number N in the processing procedure of the slot 702 held inside the microcomputer 140 is initialized to zero.
Step 4: The microcomputer 140 considers the position of the thin substrate 704 accommodated in the slot 702 corresponding to the identification number N, and sends the imaging position minimum signal S21 and the imaging position maximum signal S22 to the imaging position detection means 110. Instruct.
Step 5: When the lid holding unit 721 moves up and down and the imaging timing of the imaging unit 200 is within the range specified by the imaging position minimum signal S21 and the imaging position maximum signal S22, and the thin substrate 702 is imaged, the imaging position detection unit 110 Updates the imaging position signal S26 and simultaneously outputs an image capture start signal S23.
Step 6: When the image capturing by the image capturing unit 120 is started and the temporary storage of the required amount of images in the image memory 130 is completed, an image capturing completion signal S27 is output to the microcomputer 140.
Step 7: Based on the imaging position signal S26 detected at the imaging timing, the microcomputer 140 performs image processing on the imaging result of the thin substrate 704.
Step 8: The microcomputer 140 adds 1 to the identification number N and updates the value of the identification number N.
Step 9: If the value of the identification number N is the same as the number of slots 702, it is determined that all the slots 702 have been processed, and the processing is completed. If the value of the identification number N is different from the number of slots 702 Is determined to have an unprocessed slot 702, the process returns to step 704, and the same processing is repeated for the next slot 702.

本発明は、撮像タイミングでの撮像手段とワークとの位置関係を精度良く得て、精度の高い画像処理結果を得ることができる物体認識装置として、コンベア上のワークや、薄型基板収容カセットに収容された薄型基板の認識に利用することができる。   The present invention provides a workpiece on a conveyor or a thin substrate storage cassette as an object recognition device that can obtain the positional relationship between the imaging means and the workpiece at the imaging timing with high accuracy and obtain a highly accurate image processing result. This can be used for recognizing a thin substrate.

本発明の第1の実施の形態の構成を示す概略図である。It is the schematic which shows the structure of the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1の実施の形態を説明するブロック図である。It is a block diagram explaining the 1st Embodiment of this invention. 本発明の撮像位置検出手段を説明するブロック図である。It is a block diagram explaining the imaging position detection means of this invention. 本発明の実施の形態を説明するタイミング図である。It is a timing diagram explaining an embodiment of the present invention. 本発明の第2の実施の形態の構成を示す概略図である。It is the schematic which shows the structure of the 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第2の実施の形態を説明する流れ図である。It is a flowchart explaining the 2nd Embodiment of this invention. 従来技術を説明する図である。It is a figure explaining a prior art. 従来技術を説明するブロック図である。It is a block diagram explaining a prior art.

符号の説明Explanation of symbols

100:画像処理装置
110:撮像位置検出手段
111:垂直同期分離回路
112:カウンタ回路
113,114:比較回路
115,116:論理反転回路
117:論理積回路
118:ラッチ回路
120:画像取り込み手段
130:画像メモリ
140:マイクロコンピュータ(マイコン)
200:撮像手段
300:エンコーダ
310:リニア式のエンコーダ
400:トリガーセンサ
410:透過型トリガーセンサ
500:コンベア
600:ワーク
701:薄型基板収容カセットのフレーム
702:薄型基板収容カセットのスロット
703:薄型基板収容カセットの蓋
704:薄型基板
711:固定台
712:ドグ
713:リニアスケール
721:蓋保持部
722:取り付けプレート
S10:ビデオ信号
S11:エンコーダ信号
S12:撮像位置初期化信号
S21:撮像位置最小信号
S22:撮像位置最大信号
S23:画像取り込み開始信号
S24,S25:画像信号
S26:撮像位置信号
S27:画像取り込み完了信号
S30:位置信号
S31:垂直同期信号
S32:比較回路113の論理信号出力
S33:比較回路114の論理信号出力
100: image processing apparatus 110: imaging position detection means 111: vertical synchronization separation circuit 112: counter circuit 113, 114: comparison circuit 115, 116: logic inversion circuit 117: AND circuit 118: latch circuit 120: image capturing means 130: Image memory 140: microcomputer (microcomputer)
200: Imaging means 300: Encoder 310: Linear encoder 400: Trigger sensor 410: Transmission type trigger sensor 500: Conveyor 600: Workpiece 701: Thin substrate storage cassette frame 702: Thin substrate storage cassette slot 703: Thin substrate storage Cassette lid 704: Thin substrate 711: Fixing base 712: Dog 713: Linear scale 721: Cover holder 722: Mounting plate S10: Video signal S11: Encoder signal S12: Imaging position initialization signal S21: Imaging position minimum signal S22: Image pickup position maximum signal S23: Image capture start signal S24, S25: Image signal S26: Image capture position signal S27: Image capture completion signal S30: Position signal S31: Vertical synchronization signal S32: Logic signal output of comparison circuit 113 S33: Comparison circuit 114 The logic of Signal output

Claims (6)

薄型基板収容カセットに収容された薄型基板を撮像しビデオ信号を出力する撮像手段と、前薄型基板の撮像結果を処理する画像処理装置とを備え、前記薄型基板と前記撮像手段の何れか一方、又は両方が移動しながら前記撮像手段による前記薄型基板の撮像をした結果を画像処理し、前記薄型基板の状態を認識する物体認識装置において、
前記薄型基板収納カセットの蓋を開閉する蓋開閉装置を備え、
前記蓋開閉装置の固定部は、前記薄型基板収容カセットを搭載可能な固定台と、前記固定台に装着されたドグと、前記固定台に装着されたリニアスケールとからなり、
前記蓋開閉装置の移動部は、前記薄型基板収容カセットの蓋を保持するとともに、その上方に前記撮像手段および前記画像処理装置が装着された蓋保持部と、前記蓋保持部に連動して昇降動作する取り付けプレートと、前記取り付けプレートに装着され前記薄型基板の撮像タイミング生成に利用するトリガーセンサと、前記取り付けプレートに装着され前記撮像手段による撮像タイミングでの前記薄型基板と前記撮像手段との位置関係を検出するリニア式のエンコーダとからなり、
前記画像処理装置は、
前記ビデオ信号と、前記撮像位置初期化信号と、前記エンコーダ信号と、撮像位置最小信号と、撮像位置最大信号とを入力として、画像取り込み開始信号と、撮像位置信号を生成する撮像位置検出手段と、
前記画像取り込み開始信号を受け取ると、前記ビデオ信号をディジタル形式に変換して画像信号として出力し、一連の画像の取り込み動作を完了すると画像取り込み完了信号を出力する画像取り込み手段と、
前記画像取り込み手段から出力される画像信号を一時記憶する画像メモリと、
前記画像取り込み完了信号を受け取ると、前記撮像位置信号を利用して、前記画像メモリに記憶された画像を処理するマイクロコンピュータと
を有することを特徴とする物体認識装置。
Comprising imaging means for outputting a video signal to image the thin substrate accommodated in a thin substrate storage holder, and an image processing apparatus for processing an imaging result of the previous SL thin substrate, either one of the thin substrate and the imaging means , or the result of both is the imaging of the thin substrate by the imaging means while moving image processing, the object recognition device for recognizing a state of the thin substrate,
A lid opening and closing device for opening and closing the lid of the thin substrate storage cassette;
The fixing part of the lid opening / closing device comprises a fixing base on which the thin substrate storage cassette can be mounted, a dog attached to the fixing base, and a linear scale attached to the fixing base,
The moving unit of the lid opening / closing device holds the lid of the thin substrate storage cassette, and a lid holding unit on which the imaging means and the image processing device are mounted above and below the lid holding unit. An operating mounting plate, a trigger sensor that is mounted on the mounting plate and used to generate an imaging timing of the thin substrate , and a position of the thin substrate and the imaging unit that is mounted on the mounting plate and is imaged by the imaging unit It consists of a linear encoder that detects the relationship ,
The image processing apparatus includes:
The video signal, the imaging position initialization signal, the encoder signal, the imaging position minimum signal, and the imaging position maximum signal, and an image capture start signal and an imaging position detection unit that generates an imaging position signal. ,
When receiving the image capture start signal, the video signal is converted into a digital format and output as an image signal, and when a series of image capture operations are completed, an image capture means for outputting an image capture completion signal;
An image memory for temporarily storing an image signal output from the image capturing means;
A microcomputer for processing the image stored in the image memory using the imaging position signal upon receiving the image capture completion signal;
An object recognition apparatus comprising:
前記撮像手段は、前記蓋保持部の昇降動作に伴って、前記薄型基板収容カセット内部に収容された薄型基板の収容状態を撮像し、結果をビデオ信号として、前記画像処理装置に供給することを特徴とする、請求項記載の物体認識装置 The imaging means images the accommodation state of the thin substrate housed in the thin substrate housing cassette as the lid holding unit moves up and down, and supplies the result to the image processing apparatus as a video signal. The object recognition device according to claim 1, 前記蓋保持部は、開閉機構によって取り外した前記薄型基板収容カセットの蓋を、エア吸着などの機構によって保持し、モータ駆動機構、或いはエア駆動機構によって、昇降動作することを特徴とする、請求項記載の物体認識装置。 The lid holding part holds the lid of the thin substrate storage cassette removed by an opening / closing mechanism by a mechanism such as air adsorption, and moves up and down by a motor driving mechanism or an air driving mechanism. The object recognition apparatus according to 1 . 前記トリガーセンサは、前記蓋保持部の昇降動作の際に、予め設定された基準位置で、前記ドグと前記トリガーセンサの検出スリットが交差するような構成とし、前記トリガーセンサが、前記ドグを通過するタイミングで、前記画像処理装置に撮像位置初期化信号を供給することを特徴とする、請求項記載の物体認識装置。 The trigger sensor is configured such that the dog and the detection slit of the trigger sensor intersect at a preset reference position when the lid holding unit moves up and down, and the trigger sensor passes through the dog. at the timing of, and supplying the image pickup position initializing signal to the image processing apparatus, an object recognition system according to claim 1. 前記リニア式のエンコーダは、前記蓋保持部の昇降動作の際に、前記リニアスケールの各スリットと交差するような構成とし、前記リニア式のエンコーダが前記リニアスケールの各スリットと交差する度に状態の変化するエンコーダ信号を、前記画像処理装置に供給することを特徴とする、請求項記載の物体認識装置。 The linear encoder is configured to intersect with each slit of the linear scale when the lid holding unit is moved up and down, and is in a state every time the linear encoder intersects with each slit of the linear scale. an encoder signal that changes in, and supplying to said image processing apparatus, an object recognition system according to claim 1. 前記撮像位置検出手段は、
前記ビデオ信号を入力として、公知の垂直同期分離回路で垂直同期信号を出力し、
前記エンコーダ信号と前記撮像位置初期化信号を入力として、予め設定された基準位置からの前記薄型基板と前記撮像手段の相対移動量を位置信号として生成し、
前記位置信号が、前記撮像位置最小信号より大で、且つ、前記撮像位置最大信号より小であるかを判断し、条件を満たす場合には前記垂直同期信号の通過を許可し、
条件を満たさない場合には前記垂直同期信号の通過を禁止し、
得られる信号から画像取り込み開始信号を生成して出力し、
前記画像取り込み開始信号をトリガーとして、前記位置信号を一時記憶した結果を撮像位置信号として出力する構成を備え、
前記マイクロコンピュータが、前記撮像位置検出手段の撮像位置最小信号として、前記各薄型基板の下方の高さに対応する値を設定し、
前記撮像位置検出手段の撮像位置最大信号として、前記各薄型基板の上方の高さに対応する値を設定し、
前記撮像位置最小信号と前記撮像位置最大信号の差は、前記撮像手段のフレームレートと、前記撮像手段の視野と、前記撮像手段と前記薄型基板収容カセットの相対移動速度を考慮して、適切な値を設定することを特徴とする、請求項記載の物体認識装置。
The imaging position detection means includes
Using the video signal as an input, a vertical synchronization signal is output by a known vertical synchronization separation circuit,
Using the encoder signal and the imaging position initialization signal as inputs, the relative movement amount of the thin substrate and the imaging means from a preset reference position is generated as a position signal,
It is determined whether the position signal is larger than the imaging position minimum signal and smaller than the imaging position maximum signal, and if the condition is satisfied, the passage of the vertical synchronization signal is permitted,
If the condition is not met, the passage of the vertical synchronization signal is prohibited,
Generate and output an image capture start signal from the resulting signal,
The image capturing start signal is used as a trigger, and the position signal is temporarily stored as an imaging position signal .
The microcomputer sets a value corresponding to the height below each thin substrate as the imaging position minimum signal of the imaging position detection means,
As the imaging position maximum signal of the imaging position detection means, a value corresponding to the height above each thin substrate is set,
The difference between the imaging position minimum signal and the imaging position maximum signal is appropriate in consideration of the frame rate of the imaging means, the field of view of the imaging means, and the relative movement speed of the imaging means and the thin substrate storage cassette. and sets a value, object recognition apparatus according to claim 1.
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